Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn

Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn

Детально изучена магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой (КЯ) InGaAs/GaAs и ультра-тонким ферромагнитным δ-слоем Mn в барьере GaAs, разделенных узким спейсером 3–5 нм. В то время как немагнитные структуры демонстрируют низкие значения степени циркулярной поляризации PC фотолюминесценции из КЯ...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Физика низких температур
Дата:2012
Автор: Зайцев, С.В.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2012
Теми:
Низкотемпеpатуpный магнетизм
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117187
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn / С.В. Зайцев // Физика низких температур. — 2012. — Т. 38, № 5. — С. 513-530. — Бібліогр.: 75 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-117187
record_format dspace
spelling Зайцев, С.В.
2017-05-20T16:57:51Z
2017-05-20T16:57:51Z
2012
Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn / С.В. Зайцев // Физика низких температур. — 2012. — Т. 38, № 5. — С. 513-530. — Бібліогр.: 75 назв. — рос.
0132-6414
PACS: 61.72.U–, 75.30.Hx, 78.20.Ls, 78.67.–n
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117187
Детально изучена магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой (КЯ) InGaAs/GaAs и ультра-тонким ферромагнитным δ-слоем Mn в барьере GaAs, разделенных узким спейсером 3–5 нм. В то время как немагнитные структуры демонстрируют низкие значения степени циркулярной поляризации PC фотолюминесценции из КЯ в геометрии Фарадея, наличие туннельно-близкого δ-слоя Mn приводит к высоким значениям PC, в том числе и выше температуры Кюри δ-слоя TC ∼ 35 К. В структурах, выращенных на точно ориентированных подложках GaAs (001), уже в малых магнитных полях B ≤ 0,2 Тл наблюдается быстрый рост PC и зеемановского расщепления оптических переходов в КЯ, сменяющийся слабым линейным ростом при B > 0,5 Тл, при этом характерный начальный рост обеих величин ослабляется с ростом температуры и исчезает выше TC. Эффект немонотонно зависит от глубины КЯ и объясняется в модели излучательной рекомбинации в условиях сильного флуктуационного потенциала КЯ, обусловленного наличием заряженного δ-слоя Mn высокой плотности. Считается, что спиновая поляризация дырок в КЯ обусловлена обменным (p–d)-взаимодействием с туннельно-близким ферромагнитным δ-слоем Mn и возникает за счет выхода спонтанной намагниченности из плоскости δ-слоя с насыщением нормальной составляющей намагниченности в высоких полях.
Детально вивчено магнітооптику гетероструктур з квантовою ямою (КЯ) InGaAs/GaAs та ультратонким феромагнітним δ-шаром Mn у бар'єрі GaAs, які розділено вузьким спейсером 3–5 нм. Тоді як неманітні структури демонструють низькі значення ступеню циркулярної поляризації PC фотолюмінесценції з КЯ в геометрії Фарадея, наявність тунельно-близького δ-шару Mn призводить до високих значень PC, у тому числі і вище за температуру Кюрі TC δ-шару ∼ 35 К. В структурах, які вирощено на точно орієнтованих підкладках GaAs (001), вже в малих магнітних полях B ≤ 0,2 Тл спостерігається швидке зростання PC та зеєманівського розщеплювання оптичних переходів в КЯ, що змінюється слабким лінійним зростанням при B > 0,5 Тл, при цьому характерне початкове зростання обох величин послабляється із зростанням температури і зникає вище TC. Ефект немонотонно залежить від глибини КЯ і пояснюється в моделі випромінювальній рекомбінації в умовах сильного флуктуаційного потенціалу КЯ, який обумовлен наявністю зарядженого δ-шару Mn високої щільності. Вважається, що спінова поляризація дірок в КЯ обумовлена обмінною (p–d)-взаємодією з тунельно-близьким феромагнітним δ-шаром Mn та виникає за рахунок виходу спонтанної намагніченості з площини δ-шару з насиченням нормальної складової намагніченості у високих полях.
Magnetooptics of heterostructures with a InGaAs/GaAs quantum well (QW) and a 3–5 nm spaced ultra-thin ferromagnetic δ-layer of Mn in the GaAs barrier has been investigated in detail. While nonmagnetic structures demonstrate a very low of degree circular polarization PC of QW photoluminescence, the existence of the close Mn δ-layer gives rise to high values of PC even above its Curie temperature TC ∼ 35 K. A fast growth of PC and Zeeman splitting of the QW emission band, observed at low B < 0.2 T, is followed by a slow linear increase at B > 0.5 T in heterostructures with strictly oriented GaAs (001) substrates. The characteristic fast increase slows down with temperature and disappears above TC . The effect depends non-monotonically on QW depth and is explained in the model of strong QW fluctuation potential caused by the highly charged Mn δ-layer. The spin polarization of carriers is believed to be related to the effective (p–d)-exchange interaction of the QW holes with the ferromagnetic δ-layer and to emerge due to a normal-to-plane magnetization, saturating at high magnetic fields.
Автор признателен сотрудникам Научно-исследовательского физико-технического института Нижегородского государственного университета М.В. Дорохину, Ю.А. Данилову и Б.Н. Звонкову за предоставленные образцы и помощь в исследованиях. Работа поддержана грантами РФФИ, программой фундаментальных исследований Президиума РАН№ 27 «Основы фундаментальных исследований нанотехнологий и наноматериалов» и ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России».
ru
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
Физика низких температур
Низкотемпеpатуpный магнетизм
Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn
Magnetooptics of heterostructures with InGaAs/GaAs quantum well and a ferromagnetic Mn delta-layer
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn
spellingShingle Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn
Зайцев, С.В.
Низкотемпеpатуpный магнетизм
title_short Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn
title_full Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn
title_fullStr Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn
title_full_unstemmed Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn
title_sort магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой ingaas/gaas и ферромагнитным дельта-слоем mn
author Зайцев, С.В.
author_facet Зайцев, С.В.
topic Низкотемпеpатуpный магнетизм
topic_facet Низкотемпеpатуpный магнетизм
publishDate 2012
language Russian
container_title Физика низких температур
publisher Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
format Article
title_alt Magnetooptics of heterostructures with InGaAs/GaAs quantum well and a ferromagnetic Mn delta-layer
description Детально изучена магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой (КЯ) InGaAs/GaAs и ультра-тонким ферромагнитным δ-слоем Mn в барьере GaAs, разделенных узким спейсером 3–5 нм. В то время как немагнитные структуры демонстрируют низкие значения степени циркулярной поляризации PC фотолюминесценции из КЯ в геометрии Фарадея, наличие туннельно-близкого δ-слоя Mn приводит к высоким значениям PC, в том числе и выше температуры Кюри δ-слоя TC ∼ 35 К. В структурах, выращенных на точно ориентированных подложках GaAs (001), уже в малых магнитных полях B ≤ 0,2 Тл наблюдается быстрый рост PC и зеемановского расщепления оптических переходов в КЯ, сменяющийся слабым линейным ростом при B > 0,5 Тл, при этом характерный начальный рост обеих величин ослабляется с ростом температуры и исчезает выше TC. Эффект немонотонно зависит от глубины КЯ и объясняется в модели излучательной рекомбинации в условиях сильного флуктуационного потенциала КЯ, обусловленного наличием заряженного δ-слоя Mn высокой плотности. Считается, что спиновая поляризация дырок в КЯ обусловлена обменным (p–d)-взаимодействием с туннельно-близким ферромагнитным δ-слоем Mn и возникает за счет выхода спонтанной намагниченности из плоскости δ-слоя с насыщением нормальной составляющей намагниченности в высоких полях. Детально вивчено магнітооптику гетероструктур з квантовою ямою (КЯ) InGaAs/GaAs та ультратонким феромагнітним δ-шаром Mn у бар'єрі GaAs, які розділено вузьким спейсером 3–5 нм. Тоді як неманітні структури демонструють низькі значення ступеню циркулярної поляризації PC фотолюмінесценції з КЯ в геометрії Фарадея, наявність тунельно-близького δ-шару Mn призводить до високих значень PC, у тому числі і вище за температуру Кюрі TC δ-шару ∼ 35 К. В структурах, які вирощено на точно орієнтованих підкладках GaAs (001), вже в малих магнітних полях B ≤ 0,2 Тл спостерігається швидке зростання PC та зеєманівського розщеплювання оптичних переходів в КЯ, що змінюється слабким лінійним зростанням при B > 0,5 Тл, при цьому характерне початкове зростання обох величин послабляється із зростанням температури і зникає вище TC. Ефект немонотонно залежить від глибини КЯ і пояснюється в моделі випромінювальній рекомбінації в умовах сильного флуктуаційного потенціалу КЯ, який обумовлен наявністю зарядженого δ-шару Mn високої щільності. Вважається, що спінова поляризація дірок в КЯ обумовлена обмінною (p–d)-взаємодією з тунельно-близьким феромагнітним δ-шаром Mn та виникає за рахунок виходу спонтанної намагніченості з площини δ-шару з насиченням нормальної складової намагніченості у високих полях. Magnetooptics of heterostructures with a InGaAs/GaAs quantum well (QW) and a 3–5 nm spaced ultra-thin ferromagnetic δ-layer of Mn in the GaAs barrier has been investigated in detail. While nonmagnetic structures demonstrate a very low of degree circular polarization PC of QW photoluminescence, the existence of the close Mn δ-layer gives rise to high values of PC even above its Curie temperature TC ∼ 35 K. A fast growth of PC and Zeeman splitting of the QW emission band, observed at low B < 0.2 T, is followed by a slow linear increase at B > 0.5 T in heterostructures with strictly oriented GaAs (001) substrates. The characteristic fast increase slows down with temperature and disappears above TC . The effect depends non-monotonically on QW depth and is explained in the model of strong QW fluctuation potential caused by the highly charged Mn δ-layer. The spin polarization of carriers is believed to be related to the effective (p–d)-exchange interaction of the QW holes with the ferromagnetic δ-layer and to emerge due to a normal-to-plane magnetization, saturating at high magnetic fields.
issn 0132-6414
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117187
citation_txt Магнитооптика гетероструктур с квантовой ямой InGaAs/GaAs и ферромагнитным дельта-слоем Mn / С.В. Зайцев // Физика низких температур. — 2012. — Т. 38, № 5. — С. 513-530. — Бібліогр.: 75 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT zaicevsv magnitooptikageterostrukturskvantovoiâmoiingaasgaasiferromagnitnymdelʹtasloemmn
AT zaicevsv magnetoopticsofheterostructureswithingaasgaasquantumwellandaferromagneticmndeltalayer
first_indexed 2025-12-07T19:24:50Z
last_indexed 2025-12-07T19:24:50Z
_version_ 1850878712077090816

Схожі ресурси